El Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste de México (LNS) de la BUAP, con sus 272 nodos de cálculo, es un centro con el poder suficiente para procesar y almacenar datos de importantes proyectos de investigación para el mundo, como el experimento ALICE, del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en el cual se genera al año un petabyte de información (un millón de gigabytes).

El propósito de este gigantesco experimento es entender de qué está hecho el Universo. Para ello, científicos e ingenieros de todo el mundo necesitan dar tratamiento a enormes cantidades de información y realizar múltiples cálculos numéricos, imposibles de lograr en un centro de cómputo común.

Iraís Bautista Guzmán, Catedrática Conacyt adscrita a la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la BUAP y parte del equipo de científicos que colaboran en el experimento ALICE, destacó la trascendencia del LNS para procesar desde Puebla información sobre cientos de millones de eventos relativos a colisiones de partículas que suceden en el LHC del CERN  y con ello comprender los primeros instantes del Universo. Se trata, dijo, de una herramienta muy importante, pues los experimentos del CERN requieren de gran capacidad de procesamiento. 

Hasta antes de la puesta en marcha del LNS, los científicos de la BUAP y México que participan en el CERN tenían que usar la Worldwide LHC Computing Grid (WLCG): una red global en la que centros de cómputo comparten sus recursos, para proveer, desde 2002, de herramientas para almacenar, distribuir y analizar los 15 petabytes (15 millones de gigabytes) de datos generados cada año por el LHC del CERN.

Ahora las actividades de procesamiento y almacenamiento de datos serán realizadas por los científicos de la Institución de un modo más ágil, pues el LNS evita los tiempos de espera que implica solicitar servicios a la WLCG. De hecho,  ya se realizan algunos procesos de análisis sobre estos experimentos.

Los científicos del grupo ALICE-BUAP han trabajado en dos sentidos: el estudio de rayos cósmicos, el cual derivó en una publicación oficial de ALICE, y el diseño de detectores de partículas, un sistema de disparo que permitirá la optimización en la colisión de los eventos para la tercera etapa de toma de datos del LHC, a realizarse en 2020 y 2021.

“El grupo ALICE-BUAP ha trabajado con el LNS en simulaciones que han permitido optimizar tanto al propio detector, como las diferentes variables físicas que son de relevancia para los estudios en colisiones de iones pesados”, señaló Mario Rodríguez Cahuantzi, científico de la FCFM y miembro del experimento ALICE-LHC.

“Para dimensionar las necesidades del experimento ALICE, éste requiere de un ancho de banda de 2.5 gigabytes por segundo y una capacidad de almacenamiento de 1.25 gigabytes por segundo, lo cual implica que seamos capaces de almacenar alrededor de un petabyte por año. Es por ello que en las instituciones de los científicos que colaboran en el LHC se opta por instaurar centros de supercómputo para la distribución de estas tareas a lo ancho del mundo”, señaló Rodríguez Cahuatzi.

El LNS incrementará el poder de cómputo del experimento ALICE

Mario Rodríguez Cahuantzi, científico miembro del grupo ALICE-BUAP, señaló que se pretende convertir al LNS de la Institución en un nodo de la red de laboratorios del mundo que comparten las tareas del experimento ALICE, y “si todo sale como se espera, eventualmente ser guardianes de esos datos”.

Informó que ya desde hace un año se han implementado algunas herramientas del ALICE en el LNS de la BUAP, para la interpretación de datos recolectados por los diferentes detectores del LHC y hacer estudios de propiedades físicas.

El investigador destacó que no sólo los científicos mexicanos han recibido con agrado al LNS, sino la comunidad global, como los colaboradores del experimento Belle II, del Laboratorio de Partículas Elementales (KEK, por sus siglas en japonés), ubicado en Tsukuba, Japón, quienes manifestaron su interés de incorporarlo a su proyecto.

El Belle II es un experimento de altas energías que tiene entre otros objetivos estudiar y responder a las interrogantes surgidas a partir de la observación del bosón de Higgs, en el año 2012. Su alcance es global y será un parteaguas para nuevas investigaciones. Cabe destacar que en el LHC se colisionan iones pesados y protones, mientras que en el KEK se acelerarán electrones y positrones.

A su vez, Arturo Fernández Téllez, científico de la FCFM y coordinador del experimento ALICE por parte de la BUAP, subrayó la importancia de contar con un sistema como el LNS, capaz de procesar grandes volúmenes de información, ya que así lo exigen los cálculos que se requieren en varias áreas de la ciencia.

“Estamos muy contentos y somos muy afortunados por tener al LNS, pues nos permite contribuir al análisis de datos en tiempo real. Mientras más poder de cómputo nos den, más aportaremos a la ciencia”, agregó.

En el grupo ALICE-BUAP colaboran también Mario Iván Martínez Hernández y Guillermo Tejeda Muñoz, académicos de la FCFM, además de María Aurora Vargas Treviño y Sergio Vergara Limón, de la Facultad de Ciencias de la Electrónica.